Exercícios sobre estados físicos da matéria (com gabarito explicado)

Resposta: alternativa C.

A propriedade mais fundamental que distingue sólidos e líquidos é que sólidos possuem forma e volume próprios (definidos pela sua estrutura rígida), enquanto líquidos possuem volume próprio, mas não forma própria – adaptam-se ao recipiente que os contém.

A capacidade de escoamento (D) é uma consequência da falta de forma própria. Massa (A) e densidade (B) não são propriedades definidoras exclusivas de cada estado.

Resposta: alternativa B.

As ligações de hidrogênio são um tipo de força intermolecular particularmente forte. Para que a água passe do estado líquido para o gasoso, é necessário fornecer energia suficiente para romper essas múltiplas ligações entre as moléculas H₂O, o que requer mais calor e resulta em um ponto de ebulição elevado (100°C ao nível do mar).

A massa molar (A) é baixa, o que normalmente leva a pontos de ebulição baixos. A água não é linear (C), é angular.

Resposta: alternativa C.

Processos endotérmicos absorvem energia para ocorrer, pois é necessário vencer as forças de atração entre as partículas. Solidificação (passagem de líquido para sólido) é um processo exotérmico: libera calor para o ambiente, pois as partículas se organizam em uma estrutura mais estável e ordenada, diminuindo sua energia potencial.

Sublimação, vaporização e fusão são endotérmicos.

Resposta: alternativa C.

Durante uma mudança de estado de uma substância pura, a temperatura permanece constante porque o calor fornecido (calor latente) não é usado para aumentar a agitação molecular (energia cinética), mas sim para vencer as forças de atração intermoleculares que mantêm a matéria em um determinado estado. Na fusão, a energia quebra a organização rígida do sólido, permitindo que as partículas deslizem umas sobre as outras, caracterizando o líquido.

Resposta: alternativa B.

O ponto de ebulição de um líquido é a temperatura na qual sua pressão de vapor se iguala à pressão externa. No alto das montanhas, a pressão atmosférica é menor. Portanto, a água entra em ebulição a uma temperatura mais baixa (ex.: 90°C em vez de 100°C). Como a temperatura máxima da água fervente é menor, as reações químicas do cozimento são mais lentas, aumentando o tempo de preparo.

Resposta: alternativa C.

Este é um postulado fundamental do modelo do gás ideal: as partículas (átomos ou moléculas) estão em movimento contínuo, rápido, retilíneo e aleatório. As colisões entre elas e com as paredes do recipiente são perfeitamente elásticas (não há perda de energia cinética).

As outras alternativas são incorretas para um gás ideal: seu volume é desprezível (A), não há forças intermoleculares (B), e a energia cinética média aumenta com a temperatura (D).

Resposta: alternativa D.

O Ponto Triplo é uma condição única de temperatura e pressão na qual as três fases da matéria (sólida, líquida e gasosa) coexistem em equilíbrio dinâmico. É um ponto invariante e fundamental para a calibração de termômetros.

O ponto crítico (C) é o ponto final da curva de pressão de vapor, além do qual não se distingue líquido de gás (fluido supercrítico).

Resposta: alternativa A.

A maioria das substâncias é mais densa no estado sólido. A água é uma exceção devido à formação de uma estrutura cristalina hexagonal (gelo) com grandes espaços vazios, tornando-a menos densa. Por isso, o gelo flutua. Essa camada de gelo superficial age como um isolante térmico, impedindo que o corpo dʼágua congele por baixo e mantendo um ambiente líquido abaixo de 0°C, onde a vida aquática pode sobreviver no inverno.